Microbiologie in hapklare porties
Maken verteerbare vetten je darmen angstig?
DARM MICROBIOOM
Het darmmicrobioom is de groep van micro-organismen, waaronder bacteriën, schimmels en virussen, en hun genen (metagenoom), die in de spijsverteringskanalen van dieren leven. De verschillende regio’s van het spijsverteringskanaal herbergen verschillende samenstellingen van het darmmicrobioom. Actinomycetota, Pseudomonadota, Bacteroidota en Bacillota zijn de vier belangrijkste bacteriële phyla die in de menselijke darm worden aangetroffen. De geslachten Bacteroides, Clostridium, Faecalibacterium, Eubacterium, Ruminococcus, Peptococcus, Peptostreptococcus en Bifidobacterium herbergen de meerderheid van de bacteriën. In mindere mate komen andere geslachten zoals Escherichia en Lactobacillus ook voor. Ongeveer 30% van alle bacteriën in de maag komt uit het geslacht Bacteroides, wat aangeeft dat dit geslacht bijzonder belangrijk is voor de juiste werking van de gastheer.
KLINISCHE BELANGRIJKHEID VAN HET DARM MICROBIOOM
De diversiteit van het beschikbare onderzoek maakt overduidelijk dat het microbioom, of het nu gezond is of niet, een product is van omgevings- en levensstijlfactoren zoals dieet, geografie en etniciteit, evenals gastheer genetica. Veel studies tonen aan dat het darmmicrobioom kan dienen als een brug tussen dieetveranderingen en gastheerkenmerken, waarbij de producten van voedselmicrobiale afbraak invloed hebben op het systemisch metabolisme door het hele lichaam. Daarom kan elke verstoring van de evenwichtigheid van het darmmicrobioom (dysbiose van het darmmicrobioom) leiden tot de ontwikkeling van ziekten. Bijvoorbeeld, diabetes wordt gekoppeld aan specifieke veranderingen in het darmmicrobioom of veranderingen in het darmmetaboloom, dat wil zeggen, een groep verbindingen die voortkomen uit microbiale interacties met voedsel. Daarnaast wordt dysbiose ook geassocieerd met een hoger risico op darmkanker. Interessant is dat darmmicrobioomdysbiose ook is geassocieerd met SARS-CoV-2-infectie.
DARM MICROBIOOM EN ANGST
De darm-hersen-as is een tweerichtingsas die via hormonale, immunologische en neurologische paden communiceert. Darm-hersen-signalen worden geïnitieerd door voedingssensoren via de gespecialiseerde neuro-endocriene cellen van de darm, geactiveerd door eiwitten, koolhydraten en lipiden. Dit leidt tot de afgifte van verschillende darmpeptiden die lokaal op het perifere zenuwstelsel werken of direct via hormonen naar het centrale zenuwstelsel signaleren (endocriene manier). Het darmmicrobioom staat bekend als gelinkt aan verschillende psychiatrische stoornissen, zoals depressie, angst, schizofrenie en autisme, zowel bij knaagdieren als bij mensen.
Een recente studie van de Norohna et al. suggereerde de rol van het darmmicrobioom en het serotonerge hersensysteem in de relatie tussen een vetrijk dieet en angst. Het serotonerge systeem is belangrijk voor het metabolisme, evenals voor de ontwikkeling van angstgedrag (dorsale raphe nucleus). De auteurs toonden aan dat een vetrijk dieet de samenstelling van het darmmicrobioom verandert, wat op zijn beurt mogelijk invloed heeft op metabolische factoren die gerelateerd zijn aan obesitas en vervolgens de hersenchemicaliën beïnvloedt die gelinkt zijn aan angstgedrag via de darm-hersen-as.Deze resultaten waren gebaseerd op een 9 weken durende studie met ratten die verschillende diëten kregen: 12 ratten kregen een vetrijk dieet en 12 ratten kregen een controledieet. Faecale monsters werden aan het einde van elke week verzameld om het darmmicrobioom te onderzoeken, terwijl gedragsproeven bij de ratten werden uitgevoerd aan het einde van de studie. Andere factoren, zoals lichaamsgewicht, lichaamsvet en gewichtstoename, werden ook onderzocht. De ratten die een vetrijk dieet kregen, vertoonden een verhoogd lichaamsgewicht en lichaamsvet, samen met een lagere alfa-diversiteit van het darmmicrobioom. Verder vertoonden de ratten op een vetrijk dieet in vergelijking met de ratten op een controledieet een hogere relatieve aanwezigheid van het phylum Bacillota. Wat geslachten betreft, kenmerkten deze ratten zich door de lagere prevalentie van Prevotella en Lactobacillus en een hogere prevalentie van Dorea, Blautia en Allobaculum. Over het algemeen wordt minder bacteriële diversiteit geassocieerd met slechtere gezondheid.
Daarnaast vertoonden de ratten op een vetrijk dieet een verhoogde expressie van serotonine-producerende genen en hun signalering naar de hersenen. Serotonine, hoewel vaak genoemd als het gelukshormoon, kan soms tijdelijk angstige gedragingen en angstgevoelens uitlokken. Dit verklaart het belang van de darm-hersen-as in de geestelijke gezondheid, aangezien darmmicrobioomdysbiose kan leiden tot veranderde serotonineniveaus, wat vervolgens invloed heeft op stress, angst, stemming en de algehele geestelijke gezondheid van het dier.
Deze studie lijkt een vooruitstrevend bewijs te zijn van de uitspraak “Alle ziekten beginnen in de darm.” Het is een stap naar een beter begrip van de rol van dieet en de darm-hersen-as in de geestelijke gezondheid, wat ons kan helpen nieuwe therapeutische mogelijkheden te ontwikkelen om de geestelijke gezondheid te verbeteren, niet alleen voor dieren maar ook voor mensen.
ADDITIONAL SOURCES
1. F. Shanahan, T.S. Ghosh, and P.W. O’Toole, The healthy microbiome – What is the definition of a healthy gut microbiome?, Gastroenterology¸160(2), 483-494, January 2021. DOI: 10.1053/j.gastro.2020.09.057.
2. E.J. Howard, T.K.T. Lam, and F.A. Duca, The gut microbiome: Connecting diet, glucose homeostasis, and disease, Annual Reviews of Medicine, 73, 469-481, October 2022. DOI: 10.1146/annurev-med-042220-012821.
3. T. Hrncir, Gut microbiota dysbiosis: Triggers, consequences, diagnostic, and therapeutic options, Microorganisms, 10(3), 578, March 2022. DOI: 10.3390/microorganisms10030578.
4. I.M. Andrioaie, A. Duhaniuc, E.V. Nastase, L.S. Iancu, C. Luncă, F. Trofin, D.T. Anton-Păduraru, and O.S. Dorneanu, The role of the gut microbiome in psychiatric disorders, Microorganisms, 10, 2436, December 2022. DOI: 10.3390/microorganisms10122436.
Featured image: Featured image (Created by the author using Canva)
Vertaald door: Mira Stas
micro-bites.org 